[发明专利]一种基于检测流场分布预测卷烟焦油和烟碱的方法

说明书

本发明公开了一种基于检测流场分布预测卷烟焦油和烟碱的方法，利用流量检测装置测定卷烟样品抽吸时燃烧锥端的空气流量；测定卷烟样品抽吸时主流烟气中焦油和烟碱的释放量；将空气流量与焦油和烟碱的释放量对应，以空气流量值为自变量x，以焦油释放量、烟碱释放量分别为因变量y，得到预测模型的回归方程；再测定卷烟抽吸过程中的逐口空气流量，代入上述预测模型，即得到该卷烟的焦油和烟碱的释放量。其减少现有使用的大型仪器，简化了实验过程；解决了现有使用的有机试剂的污染问题；补充了焦油和烟碱释放量的检测方法，且该方法步骤简单、速度快、成本低，为进一步指导卷烟材料研究和设计提供技术和数据支撑，具有很强的实用性和广泛的适用性。

技术领域

本发明涉及一种预测焦油和烟碱的方法，具体涉及一种基于检测流场分布预测卷烟焦油和烟碱的方法。

背景技术

随着吸烟与健康以及低焦油低危害卷烟的发展，烟草企业纷纷寻求低焦油卷烟的技术。卷烟辅助材料(如卷烟纸、成型纸、接装纸和滤棒，即“三纸一棒”)的合理组合是企业最易实现的降焦方法之一。

到目前为止，国内外对卷烟辅助材料参数的改变影响卷烟主流烟气中的总粒相物、焦油、CO、烟碱以及卷烟的燃烧性、抽吸口数、感官质量等方面开展了大量的研究工作。卷烟在燃吸过程中，主要从三个区域进入主流烟气，分别为卷烟燃烧端、卷烟烟支主体的卷烟纸段和存在滤嘴通风的滤嘴段。实质上，通过调节辅材等因素最终改变的就是卷烟每段的空气进入量，从而影响卷烟主流烟气成分释放量。

卷烟燃烧后产生的气溶胶分为气相部分和粒相部分，气相部分约占整个烟气重量的92％，其中主要包括一氧化碳、氢氰酸、挥发性的醛类物质、挥发性的亚硝胺、氯乙烯、氮氧化物、氨、吡啶和气相自由基等。粒相部分约占整个烟气重量的8％，主要由烟碱、焦油和水分组成。作为卷烟制品主流烟气中的重要质量指标，焦油和烟碱通常是在GB/T 16450-2004规定的环境条件下，按照标准GB/T 19609-2004和YC/T 156-2001规定的方法测定的，其中需要使用气相色谱等大型仪器，分析步骤繁琐，速度慢，此外还需要使用大量的化学试剂，如：异丙醇等，费用昂贵，对环境也容易造成污染。近些年来，国内外相继出现采用近红外(NIR)漫反射、透射法、傅里叶交换衰减光谱法预测主流烟气焦油、烟碱的报道。

综上所述，一方面，卷烟燃烧锥端空气流量是影响卷烟内在质量以及烟气形成与分布的重要参数，与卷烟焦油量、烟气烟碱量、一氧化碳量等安全卫生指标的释放量有着密切关系；另一方面，卷烟相关领域研究人员对焦油、烟碱的检测方法一直在持续更新；因此，因此多建立一种卷烟主流烟气焦油量、烟碱量的检测方法是有必要的，可对以上方法进行补充。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于检测逐口流场分布，快速预测卷烟烟气中焦油和烟碱的方法。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种基于检测流场分布预测卷烟焦油和烟碱的方法，包括以下步骤：

S1、利用流量检测装置测定卷烟样品抽吸时燃烧锥端的空气流量；

S2、测定卷烟样品抽吸时，烟气中焦油和烟碱的释放量；

S3、回归分析：将上述空气流量与焦油和烟碱的释放量对应，以空气流量值为自变量x，以焦油释放量、烟碱释放量分别为因变量y，得到预测模型的回归方程：

y＝b₃x³+b₂x²+b₁x+c，式中b₁、b₂、b₃、c为模型系数；

S4、卷烟焦油和烟碱预测：测定卷烟抽吸过程中的空气流量，分别代入上述预测模型，即得到该卷烟的焦油和烟碱的释放量。